[发明专利]一种基于任意形状三维非对应网格面的拼接算法

说明书

本发明涉及一种基于任意形状三维非对应网格面的拼接算法，包括以下步骤：确认非对应交界面的两侧面τ_A和τ_B；定义用于储存相交小面的列表L_c；对所有的τ_A上的某一个面K_A执行下面的操作：对所有的τ_B上的某一个面K_B执行下面的操作，确定出中间面τ_C，计算出中间面的面法向n_C，用过滤器判断K_A和K_B是否可能相交；如果K_A和K_B可能相交，则进行下一步：使用投影将K_A和K_B投影到中间面τ_C上并相交；如果K_A和K_B相交面K_C存在，则进行下一步：计算K_C计算的面积、面心和面法向，将K_C添加至L_c；建立映射χ_CA(K_C)＝K_A，χ_CB(K_C)＝K_B，K_C是由K_A和K_B相交得到的；对相交小面进行面积校核。本发明的优点是，大大降低了计算流体力学工程应用中对网格的使用限制。

技术领域

本发明属于数值计算仿真工业软件技术领域，具体涉及一种基于任意形状 三维非对应网格面的拼接算法。

背景技术

现在CFD(计算流体力学)正在高速发展，且广泛应用于工程问题中。网 格作为CFD计算中关键的一环，直接影响计算的时间和内存消耗。在处理复杂 几何结构的问题时，工程上常常将其分为简单的子区域并他们分开进行网格生 成。这样分开生成的网格在交接面处一般不是一一对应的，故称之为非对应交 界面。典型的例子便是机翼设计中的流固区域的耦合传热计算，两区域的网格 一般是由不同工程师生成的。所以CFD软件应该提供便于用户使用的工程级别 的非对应交界面处理模块。

从现有相关文献来看，目前已知的网格拼接技术适用范围十分有限，仅限 于简单形状，如平面，圆柱面，球面等。这些简单形状完全无法满足现有工业 需求，比如飞机引擎叶片，固体区域上就布有多个冷凝气膜孔，两区域形成复 杂的交界面。本发明正是解决了这一问题，提供了一种可以适用于任意面的网 格拼接技术。

发明内容

本发明的目的是解决上述问题，提供一种多区域数值模拟计算中，基于任 意形状三维非对应网格面的拼接算法，大大降低了计算流体力学工程应用中对 网格的使用限制。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于任意形状三维非对应网格面的拼接算法，包括以下步骤：

S1：确认非对应交界面的两侧面τ_A和τ_B；

S2：定义用于储存相交小面的列表L_c；

S3：对所有的τ_A上的某一个面K_A执行下面的操作；

1)对所有的τ_B上的某一个面K_B执行下面的操作；

1.1确定出中间面τ_C；

1.2计算出中间面的面法向n_C；

1.3用过滤器判断K_A和K_B是否可能相交；

1.4如果K_A和K_B可能相交，则进行下一步；